CN109436811A - 磁力提升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁力提升装置，用于输送铁磁性颗粒，包括支架、固定于所述支架的驱动机构、与所述驱动机构连接的转轮机构及与所述转轮机构相对设置的颗粒限位机构。本发明的磁力提升装置能够实现在真空密闭环境中以低维护状态维持长时间运行，并实现较高的效率。
Description
技术领域
本发明涉及物料输送设备领域，特别涉及一种输送铁磁性散料或颗粒的磁力提升装置。
背景技术
在加速器驱动的核能系统中，通过将加速器束流作用于重金属靶材料，产生丰富的外源中子，能够保持或调解反应堆运行，起到嬗变核废料、提高核能资源利用率的作用。在这一过程中，束流的能量在重金属靶材料内转化为热能，导致重金属靶材料温度持续升高，为了对重金属靶材料进行冷却，目前主要有在线气冷或水冷、使用液态靶材循环运行进行离线冷却、使用颗粒固态靶材循环运行进行离线冷却等方式。其中，使用颗粒固态靶材循环运行进行离线冷却被称为颗粒流靶方案，具有可用材料丰富、安全性好等优点。
为了能够实现颗粒的循环散热，颗粒流靶的运行需要将靶材料颗粒提升到较高的位置，使其依靠自身的重力向下流动，并重复这样的过程实现靶材料颗粒的循环散热，从而完成靶材料颗粒的冷却。
靶材料颗粒的提升需要使用输送设备。目前的输送设备，根据提升原理主要分为斗式提升机、管链输送机、螺旋输送机、输送带、振动提升机、气力输送机等。然而，由于颗粒流靶系统本身放射性较高，工作温度至少在200摄氏度以上，而且，上述这些输送设备也受到本身原理或结构的限制，因此，难以在高温密闭真空环境下无维护的长期持续运行。
发明内容
鉴于上述技术问题，为了克服上述现有技术的不足，本发明提出了一种磁力提升装置。
本发明提供了一种磁力提升装置，用于输送铁磁性颗粒，包括支架、固定于所述支架的驱动机构、与所述驱动机构连接的转轮机构及与所述转轮机构相对设置的颗粒限位机构。
根据一些实施方式，所述转轮机构包括转轮及固定于所述转轮的磁铁，所述转轮与所述驱动机构连接，所述磁铁固定于所述转轮的外表面。
根据一些实施方式，所述颗粒限位机构为封闭的通道结构，且环绕于所述转轮的部分外圆周面。
根据一些实施方式，所述转轮机构的所有转轮均设置于所述颗粒限位机构的同一侧。
根据一些实施方式，所述转轮机构的两相邻的转轮分别设置于所述颗粒限位机构的两侧。
根据一些实施方式，所述限位机构包括颗粒限位板及隔离刮板，所述颗粒限位板包裹于转轮及磁铁的外圆周面，所述隔离刮板设置于所述转轮的最上方位置且与转轮相切。
根据一些实施方式，所述隔离刮板向下方转轮的方向倾斜。
根据一些实施方式，所述转轮可以为1个、2个或多个。
根据一些实施方式，所述磁铁可选用电磁铁或永磁铁。
根据一些实施方式，所述颗粒限位机构可采用低厚度或者不形成磁屏蔽的材料。
本发明的有益效果为：采用磁性转轮机构并通过磁铁的绕轴转动以磁场力吸引铁磁性颗粒，牵引铁磁性颗粒运动以实现提升，提升过程主要为低摩擦损耗的绕轴转动，轴传动机构易于密封，相比于链条或传动带具有更长的寿命，而且使用转动磁铁相比静止电磁铁产生的行波磁场具有更高的能量效率，并降低了系统的复杂程度。另外，采用颗粒接触面用于分隔和分离铁磁性颗粒与磁铁，约束颗粒的运动范围，使颗粒在经过有效提升距离后离开当前的磁性转轮，进入下一个磁性转轮或离开提升装置。通过上述结构，本发明实施例的磁力提升装置能够实现在真空密闭环境中以低维护状态维持长时间运行，并实现较高的效率。
附图说明
图1为本发明实施例的磁力提升装置的结构示意图；
图2为图1中的磁力提升装置的转轮机构与颗粒限位机构位置关系示意图；
图3为本发明另一实施例的磁力提升装置的转轮机构与颗粒限位机构位置关系结构示意图；
图4为本发明又一实施例的磁力提升装置的转轮机构与颗粒限位机构位置关系结构示意图。
具体实施方式
本发明某些实施例于后方将参照所附附图做更全面性地描述，其中一些但并非全部的实施例将被示出。实际上，本发明的各种实施例可以许多不同形式实现，而不应被解释为限于此数所阐述的实施例；相对地，提供这些实施例使得本发明满足适用的法律要求。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。
图1为本发明实施例的磁力提升装置100，用于输送铁磁性颗粒。如图1所示，磁力提升装置100包括支架10、固定于支架10的驱动机构20、与驱动机构20连接的转轮机构30及与转轮机构30相对设置的颗粒限位机构40。
支架10由板材或管材焊接而成，用于支撑驱动机构20及转轮机构30。
驱动机构20固定于支架10，用于驱动转轮机构30旋转。本实施例中，驱动机构为电机，电机的输出轴与转轮机构30连接。
如图1及图2所示，转轮机构30包括转轮32及固定于转轮32的磁铁34。转轮32与驱动机构20连接，即转轮32与电机的输出轴连接，由电机驱动而转动。本实施例中，转轮32为3个，相应的，与转轮32连接的驱动机构20(电机)也为3个。可以理解，根据实际提升高度的需要，转轮32也可以为1个、2个或大于3个。磁铁34固定于转轮32的外表面322。磁铁34可选用电磁铁或永磁铁。磁铁34的安装个数与磁铁表面磁场强度、转轮32的转速及轮径存在一定的配比关系。例如，本实施例中，磁铁34选用钕铁硼永磁铁，安装个数为12个，磁铁34表面磁场强度为2500高斯，转轮32的转速为0.2Hz，轮径为30cm，宽度10cm。
如图1及图2所示，颗粒限位机构40用于在输送铁磁性颗粒的过程中，限制铁磁性颗粒的位置。本实施中，颗粒限位机构40为封闭的通道结构，且环绕于转轮32的部分外圆周面。颗粒限位机构40可使用低厚度或者不形成磁屏蔽的材料，以确保磁铁34的磁力线能够透过。本实施例中，铁磁性颗粒从下方进入颗粒限位机构40的通道后，被最下方的转轮32的磁场所吸引，在转轮32转动的作用下沿着通道向上运动，当到达两个转轮32间的接续位置时，下方的转轮32继续转动，而铁磁性颗粒受到通道的约束作用无法继续随下方的转轮32运动，此时，上方的转轮32的磁铁34接近，铁磁性颗粒受到上方转轮32的磁力作用增强，并被吸引过去，开始随上方的转轮32的转动而继续向上运动，如此，铁磁性颗粒依次被上方的转轮32所吸引完成提升。
本发明实施例的磁力提升装置100还包括注入机构(图未示)及引出机构(图未示)。注入机构用于将铁磁性颗粒引入颗粒限位机构40的通道。引出机构用于将铁磁性颗粒排出颗粒限位机构40的通道。
请参阅图1及图2，本发明实施例的磁力提升装置100的工作过程如下：
首先，注入机构持续的将铁磁性颗粒从下方引入颗粒限位机构40的通道中，铁磁性颗粒从下方进入颗粒限位机构40的通道后，被最下方的转轮32的磁场所吸引，在转轮32转动的作用下沿着通道向上运动，当到达两个转轮32间的接续位置时，下方的转轮32继续转动，而铁磁性颗粒受到通道的约束作用无法继续随下方的转轮32运动，此时，上方的转轮32的磁铁34接近，铁磁性颗粒受到上方转轮32的磁力作用增强，并被吸引过去，开始随上方的转轮32的转动而继续向上运动，如此，铁磁性颗粒依次被上方的转轮32所吸引完成提升。然后，引出机构将完成提升的铁磁性颗粒排出颗粒限位机构40的通道。
本发明实施例的磁力提升装置100的有益效果为：采用磁性转轮机构并通过磁铁的绕轴转动以磁场力吸引铁磁性颗粒，牵引铁磁性颗粒运动以实现提升，提升过程主要为低摩擦损耗的绕轴转动，轴传动机构易于密封，相比于链条或传动带具有更长的寿命，而且使用转动磁铁相比静止电磁铁产生的行波磁场具有更高的能量效率，并降低了系统的复杂程度。另外，采用颗粒接触面用于分隔和分离铁磁性颗粒与磁铁，约束颗粒的运动范围，使颗粒在经过有效提升距离后离开当前的磁性转轮，进入下一个磁性转轮或离开提升装置。通过上述结构，本发明实施例的磁力提升装置100能够实现在真空密闭环境中以低维护状态维持长时间运行，并实现较高的效率。
如图3所示，本发明另一实施例的磁力提升装置的转轮机构与颗粒限位机构位置关系，与上一实施例的磁力提升装置100不同，图3中转轮机构整体设置于颗粒限位机构的同一侧，即所有转轮232均设置于颗粒限位机构240的同一侧，而图2中两相邻的转轮32分别设置于颗粒限位机构40的两侧。
如图4所示，本发明又一实施例的磁力提升装置的限位机构340包括颗粒限位板342及隔离刮板344。颗粒限位板342包裹于转轮332及磁铁334的外圆周面并随转轮332一起转动。隔离刮板344设置于下方转轮332的最上方位置且与转轮332相切，并向下方转轮332的方向倾斜。
本实施例中，铁磁性颗粒首先受最下方转轮332的磁场最用吸附于颗粒限位板342的外表面，当最下方转轮332转动时，铁磁性颗粒随着颗粒限位板342转动而向上运动，当铁磁性颗粒运行至最下方转轮332的上方位置时，与最下方转轮332相切的隔离刮板344将铁磁性颗粒从颗粒限位板342上剥离，随着下方转轮332继续旋转，该位置磁场减弱，铁磁性颗粒沿着隔离刮板344的斜面在重力作用下运动，进入上方转轮332的磁力作用范围，被上方转轮332的磁铁334吸引后继续向上运动，如此完成提升。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式。
还需要说明的是，本文可提供包含特定值的参数的示范，但这些参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应值。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
需要说明的是，在附图或说明书正文中，未绘示或描述的实现方式，均为所属技术领域中普通技术人员所知的形式，并未进行详细说明。此外，上述对各元件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换。
Claims (10)
1.一种磁力提升装置，用于输送铁磁性颗粒，其特征在于，包括支架、固定于所述支架的驱动机构、与所述驱动机构连接的转轮机构及与所述转轮机构相对设置的颗粒限位机构。
2.根据权利要求1所述的磁力提升装置，其特征在于，所述转轮机构包括转轮及固定于所述转轮的磁铁，所述转轮与所述驱动机构连接，所述磁铁固定于所述转轮的外表面。
3.根据权利要求2所述的磁力提升装置，其特征在于，所述颗粒限位机构为封闭的通道结构，且环绕于所述转轮的部分外圆周面。
4.根据权利要求3所述的磁力提升装置，其特征在于，所述转轮机构的所有转轮均设置于所述颗粒限位机构的同一侧。
5.根据权利要求3所述的磁力提升装置，其特征在于，所述转轮机构的两相邻的转轮分别设置于所述颗粒限位机构的两侧。
6.根据权利要求2所述的磁力提升装置，其特征在于，所述限位机构包括颗粒限位板及隔离刮板，所述颗粒限位板包裹于转轮及磁铁的外圆周面，所述隔离刮板设置于所述转轮的最上方位置且与转轮相切。
7.根据权利要求6所述的磁力提升装置，其特征在于，所述隔离刮板向下方转轮的方向倾斜。
8.根据权利要求1至7任一项所述的磁力提升装置，其特征在于，所述转轮可以为1个、2个或多个。
9.根据权利要求1至8任一项所述的磁力提升装置，其特征在于，所述磁铁可选用电磁铁或永磁铁。
10.根据权利要求1至9任一项所述的磁力提升装置，其特征在于，所述颗粒限位机构可采用低厚度或者不形成磁屏蔽的材料。
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